Solární energie pro rodinný dům Jan Anderl AMVT 9.12.2007.

Prezentace na téma: "Solární energie pro rodinný dům Jan Anderl AMVT 9.12.2007."— Transkript prezentace:

1 Solární energie pro rodinný dům Jan Anderl AMVT 9.12.2007

2 Energie slunečního záření Intenzita na povrchu Slunce – 63000 kW/m 2 Intenzita na povrchu Slunce – 63000 kW/m 2 Intenzita na okraji atmosféry – 1367 W/m 2 (sluneční konstanta) Intenzita na okraji atmosféry – 1367 W/m 2 (sluneční konstanta) Intenzita „ k dispozici “ – 800 až 1000 W/m 2 Intenzita „ k dispozici “ – 800 až 1000 W/m 2 Globální záření Roční úhrny v nejslunnějších místech světa – 2200 kWh/m 2 Roční úhrny v Česku – 1250 kWh/m 2

3 Střední hodnoty úhrnů globálního záření v ČR (1995-2004)

4 LedenÚnorBřezenDubenKvětenČervenČervenecSrpenZáříŘíjenListopadProsinecRočně Hradec Králové22,139,876,2115,7160,8163,8162,7142,292,957,023,817,11074,0 Praha - Karlov21,838,369,6109,5150,9146,2153,8136,084,854,522,616,11004,0 Ostrava - Poruba24,940,769,9101,8145,6140,3146,2122,779,956,825,618,1972,0 Kuchařovice (JM)26,147,881,3121,9164,9166,1169,1142,494,259,926,819,31119,0 Kocelovice (JM)26,546,477,3115,7158,5156,6165,3145,491,958,426,919,01087,0 Wien 25,243,081,4118,9149,8160,7164,9139,7100,659,826,319,91090,0 Průměrné měsíční a roční úhrny globálního záření na horizontální rovinu. ( v kWh/m 2 ) Květen – Září 710 kWh/m 2 Říjen – Duben 412 kWh/m 2 Listopad- Únor 142,9 kWh/m 2 Úhrny globálního záření na horizontální rovinu ve stanovišti Graz v různých obdobích

5 Základní požadavky na realizaci solárního systému jižní orientace v nezastíněném prostranství, sklon cca 45-60° jižní orientace v nezastíněném prostranství, sklon cca 45-60° maximální tepelná izolace domu a kvalitní okna maximální tepelná izolace domu a kvalitní okna nízkoteplotní otopná soustava, podlahové nebo stěnové vytápění, vhodná topná tělesa nízkoteplotní otopná soustava, podlahové nebo stěnové vytápění, vhodná topná tělesa možnost spotřebovat teplo vyrobené solárním systémem v létě ( bazén, akumulace) možnost spotřebovat teplo vyrobené solárním systémem v létě ( bazén, akumulace) dostatečná plocha (střechy,zahrady) pro instalaci solárních panelů a technické místnosti dostatečná plocha (střechy,zahrady) pro instalaci solárních panelů a technické místnosti finanční možnosti zákazníka finanční možnosti zákazníka maximální využití dostupných dotací maximální využití dostupných dotací vhodná návaznost na ostatní zdroje tepla a technologie v RD vhodná návaznost na ostatní zdroje tepla a technologie v RD komplexní způsob řízení celé technologie a energetiky v RD komplexní způsob řízení celé technologie a energetiky v RD

6 Solární systém Zařízení dodávající nízkopotenciální teplo. Kombinaci s jiným zdrojem tepla volíme výhodně a vhodně s ohledem na již zvolenou koncepci solárního ohřevu. V zásadě je možno kombinovat veškeré známe zdroje tepla. V nízkoenergetických domech bývá solární systém kombinován nejčastěji s rekuperací a teplovzdušným vytápěním, krbem či krbovými kamny, elektrickým akumulačním ohřevem plynovým kondenzačním kotlem, případně tepelným čerpadlem. Klasický zdroj tepla, jakým je dnes především plynový kotel, případně kotel na tuhá paliva, je možno úplně vypustit.

7 Solární systém s akumulační nádrží

8 Standardní stav ohřevu akumulační nádrže solárními kolektory je takový, že v přechodných obdobích roku jsou energetické potřeby domu kryty z cca 50 %, v létě je to TUV ze 100 % a k tomu ohřev bazénu a v zimě je podíl cca 15 %.

9 Solární systém s tepelným výměníkem

10

11 Kolektory Sluneční kolektory pohlcují sluneční záření a proměňují jej na teplo, které pak akumulujeme ve vodě, vzduchu... Sluneční kolektory pohlcují sluneční záření a proměňují jej na teplo, které pak akumulujeme ve vodě, vzduchu... Princip: Kolektor pracuje na principu skleníkového efektu. Princip: Kolektor pracuje na principu skleníkového efektu. Teplo se zachytává pod skleněným krytem v absorbéru, který se ohřívá a odevzdává teplo teplonosnému médiu. Tmavá barva absorbéru odráží asi 10% dopadajícího slunečního záření. Absorbéry jsou obyčejně z mědi nebo hliníku. Jako izolace se používá skleněná vata nebo různé formy PU, ale i vakuum. Rám absorbéru nebo celá vana je z hliníku, plastu, železa, nebo dřeva.

12 Kolektory Nejpoužívanější sluneční kolektory mají plochu absorbéru cca 2m². Je to dáno výrobními a montážními možnostmi výrobců, ale i montážních firem. Nejpoužívanější sluneční kolektory mají plochu absorbéru cca 2m². Je to dáno výrobními a montážními možnostmi výrobců, ale i montážních firem. Jeden kolektor nám ohřeje denně přibližně 100l vody na teplotu cca 60 ºC. Běžná spotřeba vody pro domácnost se pohybuje v rozmezí 200-300l/den. Jeden kolektor nám ohřeje denně přibližně 100l vody na teplotu cca 60 ºC. Běžná spotřeba vody pro domácnost se pohybuje v rozmezí 200-300l/den. Co s kolektory v létě? Co s kolektory v létě? Nejideálnějším řešením je, když kolektory v létě ohřívají bazén a v zimě Nejideálnějším řešením je, když kolektory v létě ohřívají bazén a v zimě přitápějí. přitápějí.

13 Kolektory Rozdělení podle teplonosného média : KAPALINOVÉ Rozdělení podle teplonosného média : KAPALINOVÉ : VZDUCHOVÉ : VZDUCHOVÉ : PHOTOVOLTAICKÉ : PHOTOVOLTAICKÉ Rozdělení podle konstrukce: PLOCHÉ Rozdělení podle konstrukce: PLOCHÉ : TRUBICOVÉ : TRUBICOVÉ : KONCENTRUJÍCÍ : KONCENTRUJÍCÍ

14 Ploché sluneční kolektory Dopadající sluneční záření proniká průhledným krytem (sklem) a dopadá na absorbér. Dopadající sluneční záření proniká průhledným krytem (sklem) a dopadá na absorbér. Ten záření pohlcuje (absorbuje) a tím se zahřívá. Pokud bychom z něj teplo neodebírali, zahřál by se na velmi vysokou teplotu. Ten záření pohlcuje (absorbuje) a tím se zahřívá. Pokud bychom z něj teplo neodebírali, zahřál by se na velmi vysokou teplotu. Tento skleníkový efekt známe i z běžného života: v autě, které stojí krátkou dobu na slunci, teplota rychle roste. Tento skleníkový efekt známe i z běžného života: v autě, které stojí krátkou dobu na slunci, teplota rychle roste. Také v tomto případě pronikne sluneční záření skrze okno a je při dopadu na tmavý povrch pohlceno. Dlouhovlnné infračervené záření, které ohřátá sedadla vyzařují, ale skrze sklo neproniká a ani horký vzduch ze zavřeného auta nemůže uniknout. Také v tomto případě pronikne sluneční záření skrze okno a je při dopadu na tmavý povrch pohlceno. Dlouhovlnné infračervené záření, které ohřátá sedadla vyzařují, ale skrze sklo neproniká a ani horký vzduch ze zavřeného auta nemůže uniknout. Kolektor se od auta liší tím, že z něj teplo odvádíme; kovovým černým absorbérem protéká tekutina, jejíž teplota se přitom zvyšuje o řadu stupňů. Kolektor se od auta liší tím, že z něj teplo odvádíme; kovovým černým absorbérem protéká tekutina, jejíž teplota se přitom zvyšuje o řadu stupňů.

15 Ploché sluneční kolektory Příklad plochého kolektoru kolektor KPS1 ALP od firmy Regulus Instalace možná na výšku i na šířku Instalace možná na výšku i na šířku Celoměděný meandrový absorbér s vysoce selektivním Sunselectem Celoměděný meandrový absorbér s vysoce selektivním Sunselectem Jednoduché spojování kolektorů jedním šroubením Jednoduché spojování kolektorů jedním šroubením Solární prizmatické sklo Solární prizmatické sklo Integrované jímky pro čidlo regulátoru Integrované jímky pro čidlo regulátoru Rozměry š x d x v 1139 x 2039 x 56 mm Plocha kolektoru 2,32 m 2 Připojovací rozměry 2 x trubka Cu 12 Absorbér měď / meandrový Povrch absorbéru Sunselect Pracovní tlak 6 bar Obsah kapaliny 1,6 l Hmotnost40 kg Sklo 4 mm solární prizmatické Model KPS1 - ALP Kód6855 Řez kolektoru typu KPS Hydraulické zapojení kolektorů typu KPS

16 Vakuové kolektory Vakuové trubicové sluneční kolektory využívají jako tepelnou izolaci vakuum, vytvořené mezi dvěma skleněnými trubicemi. Na vnitřní trubici je nanesena vysoce selektivní absorpční vrstva. Vakuové trubicové sluneční kolektory využívají jako tepelnou izolaci vakuum, vytvořené mezi dvěma skleněnými trubicemi. Na vnitřní trubici je nanesena vysoce selektivní absorpční vrstva. Získané teplo se odvádí speciálními hliníkovými lamelami do měděných trubiček, ve kterých proudí ohřívaná kapalina. Získané teplo se odvádí speciálními hliníkovými lamelami do měděných trubiček, ve kterých proudí ohřívaná kapalina. Tepelné ztráty trubicových kolektorů jsou díky tomu velmi malé a kolektory mohou získávat teplo i při velmi slabém slunečním záření (slunce za mrakem - difuzní záření) anebo při extrémních teplotách (nízká teplota vzduchu a vysoká teplota ohřívané kapaliny). Tepelné ztráty trubicových kolektorů jsou díky tomu velmi malé a kolektory mohou získávat teplo i při velmi slabém slunečním záření (slunce za mrakem - difuzní záření) anebo při extrémních teplotách (nízká teplota vzduchu a vysoká teplota ohřívané kapaliny).

17 Vakuové kolektory Absorpční plocha, která dopadající záření přeměňuje na teplo, je válcová. Kolektor vystavuje stejnou plochu dopadajícímu slunci ráno, v poledne i večer. Jeho výkon se nesnižuje kvůli malému úhlu dopadu Absorpční plocha, která dopadající záření přeměňuje na teplo, je válcová. Kolektor vystavuje stejnou plochu dopadajícímu slunci ráno, v poledne i večer. Jeho výkon se nesnižuje kvůli malému úhlu dopadu slunečního záření jako u plochých kolektorů. slunečního záření jako u plochých kolektorů. Absorpční plocha pro difúzní záření je více než třikrát větší než pro přímé sluneční záření. Absorpční plocha pro difúzní záření je více než třikrát větší než pro přímé sluneční záření. Díky tomu mají kolektory KTU tepelné zisky i za nepříznivého počasí. Díky tomu mají kolektory KTU tepelné zisky i za nepříznivého počasí. Hydraulické schéma kolektoru KTU

18 Vakuové kolektory Příklad vakuového kolektoru Kolektor KTU 15 od firmy Regulus Kolektory typu KTU jsou bez reflexního plechu, ale s větším počtem trubic, které využívají plnou absorpční plochu v širokém úhlu slunečního záření 110°. Kolektory KTU mají vyrovnanější výkon během roku. Rozměry š x d x v: 1430 x 1970 x 140 mm Hrubá plocha kolektoru: 2,66 m 2 Účinná plocha trubic: 1,41 m 2 Připojovací rozměry: 4 x Cu 22 Max. provozní tlak: 6 bar Objem kapaliny: 2,4 l Hmotnost: 60 kg Model: KTU 15 Kód: 7127

19 Koncentrující kolektory Tyto kolektory se používají především v solárních elektrárnách k ohřevu pracovní látky na vysokou teplotu (250-800oC). Tyto kolektory se používají především v solárních elektrárnách k ohřevu pracovní látky na vysokou teplotu (250-800oC). Koncentrující kolektory ale mají tu nevýhodu, že hustotu toku rozptýleného záření zvýšit neumí vůbec nebo jen málo a že mimo slunečné počasí jsou jejich zisky zanedbatelné. Koncentrující kolektory ale mají tu nevýhodu, že hustotu toku rozptýleného záření zvýšit neumí vůbec nebo jen málo a že mimo slunečné počasí jsou jejich zisky zanedbatelné. K tomu se přidává nákladné naklápění zrcadel za sluncem, aby záření bylo stále soustřeďováno na absorbér. K tomu se přidává nákladné naklápění zrcadel za sluncem, aby záření bylo stále soustřeďováno na absorbér.

20 Příklady produktů Ekonomy II/TV - Úsporná varianta k potřebě solárního ohřevu teplé užitkové vody a vytápění domu, vytápěná plocha do 150m 2. CENA 77 550,00 Kč bez DPH Ekonomy II/TV - Úsporná varianta k potřebě solárního ohřevu teplé užitkové vody a vytápění domu, vytápěná plocha do 150m 2. CENA 77 550,00 Kč bez DPH Exclusiv FUN - K potřebě teplé užitkové vody a vytápění domu pro 3 osoby v domácnosti, vytápěná plocha do 150m 2. Exclusiv FUN - K potřebě teplé užitkové vody a vytápění domu pro 3 osoby v domácnosti, vytápěná plocha do 150m 2. CENA 138 080,00 Kč bez DPH CENA 138 080,00 Kč bez DPH Exclusiv PLUS - K potřebě teplé užitkové vody a vytápění domu pro 6 osob v domácnosti, vytápěná plocha do 250m 2. Exclusiv PLUS - K potřebě teplé užitkové vody a vytápění domu pro 6 osob v domácnosti, vytápěná plocha do 250m 2. CENA 226 109,00 K bez DPH CENA 226 109,00 K bez DPH Mega LITE - Nejnovější technologie, k potřebě teplé užitkové vody a vytápění pro 2 až 4 rodinné domy, vytápěná plocha do 400m 2. CENA 276 951,00 Kč bez DPH Mega LITE - Nejnovější technologie, k potřebě teplé užitkové vody a vytápění pro 2 až 4 rodinné domy, vytápěná plocha do 400m 2. CENA 276 951,00 Kč bez DPH

21 Použité zdroje www.heliostar.cz www.heliostar.cz www.heliostar.cz www.veronica.cz www.veronica.cz www.veronica.cz www.regulus.cz www.regulus.cz www.regulus.cz www.nelumbo.cz www.nelumbo.cz www.nelumbo.cz

22 Děkuji za pozornost